KR102204407B1 - System and method for simultaneously lifting structures using statistical analysis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for simultaneously raising a structure using statistical analysis.
건설현장 또는 제조공장 등에서는 제조, 시공 또는 보수를 위하여 교량의 상판과 같은 고중량의 큰 구조물을 인상(lift)할 필요가 있다. 고중량의 큰 구조물을 인상하기 위하여 구조물의 중량에 비례하는 용량의 유압장치가 필요하지만, 고용량의 유압장치를 작은 수로 사용하는 것은 유압장치의 크기로 인한 설치의 제약과 고비용에 의하여 채택되기 어렵다. 따라서, 고중량 구조물을 인상하기 위하여 적정한 용량을 가진 다수의 유압장치를 사용하여 설치의 용이함과 경제성을 도모한다. 그러나, 유압장치의 수량이 늘어난 만큼 제어에 실패하는 경우 구조물의 기울어짐이나 이탈 등으로 인하여 사고 발생위험이 존재한다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 복수의 유압장치를 통합 제어하는 시스템 및 방법에 대한 요구가 존재한다. At a construction site or a manufacturing plant, it is necessary to lift a large structure of heavy weight such as the upper plate of a bridge for manufacturing, construction, or repair. Although a hydraulic device with a capacity proportional to the weight of the structure is required to raise a large structure of heavy weight, the use of a high-capacity hydraulic device in a small number is difficult to adopt due to the limitation of installation and high cost due to the size of the hydraulic device. Therefore, in order to raise a heavy structure, a plurality of hydraulic devices having an appropriate capacity are used to achieve ease of installation and economical efficiency. However, if control fails as the number of hydraulic devices increases, there is a risk of accident due to inclination or departure of the structure. Therefore, in order to solve this problem, there is a need for a system and method for integrally controlling a plurality of hydraulic devices.
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 거리측정센서를 이용하여 구조물이 인상된 정도를 측정하고 인상된 정도를 통계분석하여 동시인상을 달성하기 위한 최적의 인상지점을 선정할 수 있는 구조물 동시인상 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.An object according to an embodiment of the present invention is to measure the degree to which the structure has been raised using a distance sensor and statistically analyze the degree to which the structure has been lifted to select the optimal impression point for achieving simultaneous impression. It is to provide a system and method.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 유압구동기에 공급되는 유압을 측정하고 유압을 통계분석하여 이상치가 발생하는 경우 구조물 동시인상 시스템을 멈추거나 유압에 이상이 발생한 것을 알릴 수 있는 구조물 동시인상 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, an object according to an embodiment of the present invention is to measure the hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator and statistically analyze the hydraulic pressure to simultaneously stop the structure simultaneous raising system or to notify that an abnormality has occurred in the hydraulic pressure when an abnormal value occurs. It is to provide an impression system and method.
본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템은, 유압을 공급받아 구조물을 상승시키도록 동작하는 복수의 유압구동기, 상기 복수의 유압구동기에 유압을 공급하는 유압공급장치, 상기 유압구동기마다 배치되어 상기 구조물이 이동한 이동거리를 측정하는 복수의 거리측정센서, 및 상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 상기 유압구동기를 동작시키도록 상기 유압공급장치를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. A system for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention includes a plurality of hydraulic actuators operating to raise a structure by receiving hydraulic pressure, a hydraulic supply device supplying hydraulic pressure to the plurality of hydraulic actuators, and the hydraulic pressure. A plurality of distance measuring sensors arranged for each actuator to measure the moving distance the structure has moved, and based on the moving distance received from the plurality of distance measuring sensors, select a point where an impression is required using a Pearson correlation coefficient, It may include a controller for controlling the hydraulic supply device so as to operate the hydraulic actuator located at the point where the pulling is required.
또한, 상기 제어기는 상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 상기 복수의 유압구동기가 위치한 지점에서 상기 구조물의 이동거리를 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 산출하고, 상기 복수의 피어슨 상관계수 중에서 가장 작은 값을 구성하는 두 개의 지점 중에서 이동거리가 작은 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 인상이 필요한 지점을 인상하도록 상기 유압공급장치를 제어할 수 있다. In addition, the controller calculates a plurality of Pearson correlation coefficients by comparing the moving distances of the structure at a point where the plurality of hydraulic actuators received from the plurality of distance measuring sensors are located, and calculates a plurality of Pearson correlation coefficients, the smallest among the plurality of Pearson correlation coefficients. Among the two points constituting the value, a point having a small movement distance may be selected as a point requiring an impression, and the hydraulic supply device may be controlled to raise a point requiring an impression.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템은, 상기 복수의 유압구동기에 공급되는 유압값을 측정하는 복수의 유압측정센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값에 기초하여, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 더 수행할 수 있다. In addition, the system for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of hydraulic pressure measurement sensors for measuring hydraulic pressure values supplied to the plurality of hydraulic actuators, and the controller On the basis of the hydraulic pressure value received from the hydraulic pressure measurement sensor of, if there is a hydraulic pressure value outside the limit range based on the quartile, the safety measures can be further performed.
또한, 상기 한계범위는 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제1 사분위수에서 차감하여 산출하는 하한값과, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제3 사분위수에 더하여 산출하는 상한값으로 구성될 수 있고, 상기 제어기는 상기 유압값이 상기 하한값보다 작거나, 상기 유압값이 상기 상한값보다 큰 경우 상기 한계범위를 벗어나는 것으로 판단할 수 있다. In addition, the limit range is composed of a lower limit calculated by subtracting a value obtained by multiplying the sensitivity by the interquartile range from the first quartile, and an upper limit calculated by adding the value multiplied by the sensitivity by the interquartile range to the third quartile. In addition, the controller may determine that the hydraulic pressure value is less than the lower limit value or that the hydraulic pressure value is greater than the upper limit value as outside the limit range.
또한, 상기 유압공급장치는 상기 복수의 유압구동기마다 연결되어 상기 유압구동기로 공급되는 유압을 제어하는 제어밸브, 상기 제어밸브를 통하여 상기 복수의 유압구동기로 유압을 제공하는 유압펌프, 및 유압을 전달하는 오일을 저장하는 오일탱크를 포함할 수 있다. In addition, the hydraulic supply device is connected to each of the plurality of hydraulic actuators, and a control valve for controlling hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator, a hydraulic pump providing hydraulic pressure to the plurality of hydraulic actuators through the control valve, and hydraulic pressure are transmitted. It may include an oil tank to store the oil.
본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법은, 복수의 유압구동기가 유압공급장치로부터 유압을 공급받아 구조물을 인상할 때, 상기 복수의 유압구동기마다 배치된 복수의 거리측정센서가 상기 구조물의 이동거리를 실시간으로 측정하는 이동거리 측정단계, 및 제어기가 상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 상기 유압구동기를 동작시키도록 상기 유압공급장치를 제어하는 통계기반 인상단계를 포함할 수 있다. In the method for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, when a plurality of hydraulic actuators raise a structure by receiving hydraulic pressure from a hydraulic supply device, a plurality of distance measuring sensors disposed for each of the plurality of hydraulic actuators A moving distance measuring step of measuring the moving distance of the structure in real time, and based on the moving distances received from the plurality of distance measuring sensors by the controller, the point where the impression is required is selected using the Pearson correlation coefficient, and the impression is It may include a statistics-based raising step of controlling the hydraulic supply device to operate the hydraulic actuator located at a necessary point.
또한, 상기 통계기반 인상단계는 상기 복수의 거리측정센서가 측정한 이동거리들을 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 계산하는 상관계수 계산단계, 상기 복수의 피어슨 상관계수들 중에서 가장 작은 피어슨 상관계수를 선정하는 최소값 선정단계, 상기 가장 작은 피어슨 상관계수를 도출한 두 개의 지점 중에서 하나의 지점을 판별규칙을 이용하여 인상이 필요한 지점으로 선정하는 인상지점 선정단계, 및 상기 인상이 필요한 지점을 인상하도록 상기 유압공급장치를 제어하는 선정 지점 인상단계를 포함할 수 있다. In addition, the statistics-based raising step is a correlation coefficient calculation step of calculating a plurality of Pearson correlation coefficients by comparing the moving distances measured by the plurality of distance measuring sensors with each other, the smallest Pearson correlation coefficient among the plurality of Pearson correlation coefficients. Selecting a minimum value selection step, an impression point selection step of selecting one of the two points from which the smallest Pearson correlation coefficient is derived as a point requiring an impression using a discrimination rule, and the step of raising the point requiring the impression It may include a step of raising the selection point for controlling the hydraulic supply device.
또한, 상기 판별규칙은 상기 가장 작은 피어슨 상관계수를 갖는 두 개의 지점의 이동거리를 비교하여 작은 지점을 우선적으로 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 상기 두 개의 지점의 이동거리가 동일한 경우 정해진 순서에 따라 우선하는 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하는 것일 수 있다. In addition, the discrimination rule compares the moving distances of two points having the smallest Pearson correlation coefficient, and selects a small point as a point that needs to be raised preferentially. If the moving distances of the two points are the same, in a predetermined order It may be to select a priority point as a point that requires an impression.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법은, 상기 복수의 유압구동기마다 연결된 복수의 유압측정센서가 상기 유압구동기에 공급되는 유압값을 실시간으로 측정하는 유압 측정단계, 및 상기 제어기가 상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값에 기초하여, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 수행하는 안전 감시 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, a method for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention includes a hydraulic pressure measurement step in which a plurality of hydraulic pressure measurement sensors connected to each of the plurality of hydraulic actuators measure a hydraulic pressure value supplied to the hydraulic actuator in real time, And the controller may further include a safety monitoring step of performing safety measures when there is a hydraulic pressure value out of the limit range based on the quartile based on the hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors.
또한, 상기 안전 감시 단계는 상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값을 이용하여, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제1 사분위수에서 차감하여 구하는 하한값과, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제3 사분위수에 더하여 구하는 상한값으로 구성되는 한계범위를 산출하는 한계범위 산출단계, 상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값이 상기 하한값보다 작거나 상기 상한값보다 큰지 비교하는 한계범위 비교단계, 및 상기 유압값이 상기 한계범위를 벗어나는 경우 상기 안전조치를 수행하는 조치단계를 포함할 수 있다. In addition, in the safety monitoring step, a lower limit value obtained by subtracting a value obtained by subtracting the value obtained by multiplying the sensitivity by the interquartile range from the first quartile range using the hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors and the sensitivity in the interquartile range A limit range calculation step of calculating a limit range consisting of an upper limit value obtained by adding the multiplied value to a third quartile, a limit range comparison comparing whether the hydraulic values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors are less than the lower limit value or greater than the upper limit value And a step of performing the safety measures when the hydraulic pressure value is outside the limit range.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary meaning, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to describe his or her invention in the best way It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
본 발명의 일실시예에 따르면, 거리측정센서를 이용하여 구조물이 인상된 정도를 측정하고 인상된 정도를 통계분석하여 동시인상을 달성하기 위한 최적의 인상지점을 선정할 수 있으므로, 구조물의 인상지점별 오차를 최소화하여 정밀한 동시인상을 달성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since it is possible to select the optimum impression point for achieving simultaneous impression by measuring the degree to which the structure is raised using a distance measuring sensor and statistically analyzing the degree of impression, the impression point of the structure By minimizing star errors, precise simultaneous impressions can be achieved.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유압구동기에 공급되는 유압을 측정하고 유압을 통계분석하여 이상치가 발생하는 경우 구조물 동시인상 시스템을 멈추거나 유압에 이상이 발생한 것을 알릴 수 있으므로, 인상 중에 발생할 수 있는 사고를 미리 예방할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, when an abnormal value occurs by measuring the hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator and statistically analyzing the hydraulic pressure, the simultaneous increase in the structure can be stopped or an abnormality in the hydraulic pressure can be reported. You can prevent possible accidents in advance.
도 1은 구조물을 인상할 때 발생하는 불균형을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 상관계수 분석을 이용한 정밀인상단계를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 종래의 구조물 인상 공법에서 시간별 인상 지점의 높이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템에서 시간별 인상 지점의 높이를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 사분위수 분석을 이용한 안전 감시단계를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 사분위간 범위를 이용한 한계범위를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an imbalance occurring when a structure is raised.
2 is a diagram showing a system for simultaneous elevation of a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing a method of simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing a precision raising step using correlation coefficient analysis according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the height of an impression point over time in a conventional structure raising method.
6 is a graph showing the height of an impression point over time in a system for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart showing a safety monitoring step using quartile analysis according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a limit range using an interquartile range according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. "제1"은 구성요소의 참조부호 뒤에 "a"를 덧붙이고, "제2"는 구성요소의 참조부호 뒤에 "b"를 덧붙이는 방식으로 표시될 수 있다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. Objects, specific advantages and novel features of an embodiment of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, terms such as “one side”, “the other side”, “first”, and “second” are used to distinguish one component from other components, and the component is limited by the terms no. “First” may be indicated by adding “a” after the reference numeral of the component, and “second” adding “b” after the reference numeral of the component. Hereinafter, in describing one embodiment of the present invention, a detailed description of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present embodiment will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 구조물(2)을 인상할 때 발생하는 불균형을 예시적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an imbalance occurring when the
구조물(2)은 고중량이고 큰 부피를 갖는 물체이다. 예를 들어, 구조물(2)은 교량의 상판, 철근 콘크리트 구조체, 철골 구조체 등을 포함할 수 있다. 교량은 하부구조물이 상판을 지지하는 구조로 이루어지고, 상판과 하부구조물을 연결하고 완충기능을 하는 구성을 교환하기 위하여 상판을 인상(lift)할 필요가 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템을 이용할 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 구조물(2)은 교량의 상판이고, 그라운드(1)는 유압구동기(10)를 지지하는 교량의 하부구조물(2)일 수 있다. The
구조물(2)은 형태가 다양하고 균일하지 않을 수 있다. 즉, 구조물(2)의 각 부분의 하중에는 차이가 존재할 수 있다. 구조물(2)을 인상하는 경우에 구조물(2)의 각 부분의 하중 차이에 의하여 구조물(2)이 인상되는 정도에 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 특정 지점의 하중이 W1 이고 다른 지점의 하중이 W2 인 경우에, W1 < W2 여서 특정 지점의 이동거리 D1보다 다른 지점의 이동거리 D2가 더 작을 수 있다. 이러한 불균형이 누적되면 구조물(2)이 기울어져 파손되거나 구조물(2)이 정상위치에서 이탈하는 등의 사고가 발생할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템 및 발명은 구조물(2)의 각 지점이 이동하는 높이를 자동으로 균일하게 조정할 수 있어서 구조물(2)이 기울어지지 않게 인상을 수행할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing a system for simultaneous elevation of a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템은, 유압을 공급받아 구조물(2)을 상승시키도록 동작하는 복수의 유압구동기(10), 복수의 유압구동기(10)에 유압을 공급하는 유압공급장치(40), 유압구동기(10)마다 배치되어 구조물(2)이 이동한 이동거리를 측정하는 복수의 거리측정센서(20), 및 복수의 거리측정센서(20)로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 유압구동기(10)를 동작시키도록 유압공급장치(40)를 제어하는 제어기(50)를 포함할 수 있고, 복수의 유압구동기(10)에 공급되는 유압값을 측정하는 복수의 유압측정센서(30)를 더 포함할 수 있다. As shown in Figure 2, the structure simultaneous lifting system using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, a plurality of hydraulic actuators 10, a plurality of operating to raise the structure (2) by receiving hydraulic pressure. A
유압구동기(10)(hydraulic actuator)는 유압을 공급받아 물체를 인상하는 장치이다. 유압구동기(10)는 유압잭(hydraulic jack), 유압실린더(hydraulic cylinder) 등을 포함하는 개념이다. 유압구동기(10)는 그라운드(1)와 구조물(2) 사이에 설치되고, 유압구동기(10)는 그라운드(1)로부터 먼 방향으로 구조물(2)에 힘을 가하도록 동작하여 구조물(2)을 이동시킨다. 예를 들어, 교량의 하부구조물과 상판 사이에 배치된 유압구동기(10)는 교량의 상판을 하부구조물로부터 먼 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 교량의 상판을 들어올릴 수 있다. 유압구동기(10)는 구조물(2)의 중량과 부피에 따라 복수개 설치될 수 있다. 유압구동기(10)는 인상해야 할 무게에 따라 다양한 크기를 선택할 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 예시적으로 제1 지점, 제2 지점, 제3 지점, 제4 지점에 각각 제1 유압구동기(10a), 제2 유압구동기(10b), 제3 유압구동기(10c), 제4 유압구동기(10d)가 설치된 경우를 도시하였다. The hydraulic actuator 10 is a device that raises an object by receiving hydraulic pressure. The hydraulic actuator 10 is a concept including a hydraulic jack, a hydraulic cylinder, and the like. The hydraulic actuator 10 is installed between the
거리측정센서(20)는 유압구동기(10)마다 배치되어 구조물(2)이 이동한 이동거리를 측정한다. 거리측정센서(20)는 유압구동기(10)에 인접하게 설치될 수 있고, 구조물(2)이 이동한 거리(D)는 구조물(2)의 원래 위치에서 구조물(2)이 인상되는 정도를 나타낸다. 거리측정센서(20)는 적외선(IR) 방식의 센서, 레이저 방식의 센서, 비행거리측정방식(ToF) 센서, 아날로그 또는 디지털 센서 등 다양한 거리측정센서(20)들을 포함할 수 있다. 거리측정센서(20)는 측정한 이동거리를 제어기(50)로 제공할 수 있다. 도 2에서 거리측정센서(20)가 제어기(50)로 측정값을 제공하는 라인(line)은 점선으로 표시된다. The distance measuring sensor 20 is disposed for each hydraulic actuator 10 to measure the moving distance the
유압공급장치(40)는 유압구동기(10)에 유압을 공급하는 장치이다. 유압공급장치(40)는 복수의 유압구동기(10)에 동시에 유압을 공급할 수 있으며, 제어기(50)의 제어에 따라 어느 하나의 유압구동기(10)에만 개별적으로 유압을 공급할 수도 있다. 유압공급장치(40)는 복수개 사용될 수 있다. 예를 들어, 유압구동기(10)가 20개인 경우 10개의 유압구동기(10)에 유압을 공급하는 유압공급장치(40)를 2개 사용할 수 있다. 도 2에서 유압공급장치(40)가 유압구동기(10)에 유압을 전달하는 라인(line)은 실선으로 표시된다. The
유압공급장치(40)는 복수의 유압구동기(10)마다 연결되어 유압구동기(10)로 공급되는 유압을 제어하는 제어밸브(41), 제어밸브(41)를 통하여 복수의 유압구동기(10)로 유압을 제공하는 유압펌프(42), 및 유압을 전달하는 오일을 저장하는 유압탱크(43)를 포함할 수 있다. The
제어밸브(41)는 제어기(50)로부터 수신하는 밸브제어신호에 따라, 유압펌프(42)에서 유압구동기(10)로 공급되는 유압을 제어할 수 있다. 제어밸브(41)는 솔레노이드 밸브 등을 이용할 있으며, 그 밖의 다양한 유형의 밸브를 이용할 수 있다. 제어밸브(41)는 유압구동기(10)마다 설치되며, 하나의 유압펌프(42)에 연결된 복수의 제어밸브(41)가 개별적으로 제어될 수 있다. 도 2를 참조하면, 유압펌프(42)에서 제1 유압구동기(10a)에 유압을 공급하는 제1 제어밸브(41a), 유압펌프(42)에서 제2 유압구동기(10b)에 유압을 공급하는 제2 제어밸브(41b), 유압펌프(42)에서 제3 유압구동기(10c)에 유압을 공급하는 제3 제어밸브(41c), 유압펌프(42)에서 제4 유압구동기(10d)에 유압을 공급하는 제4 제어밸브(41d)가 도시되어 있다. 도 2에서 제어기(50)가 밸브제어신호를 출력하는 라인(line)은 1점 쇄선으로 표시된다. The control valve 41 may control hydraulic pressure supplied from the
유압펌프(42)는 유압탱크(43)에 저장된 오일을 이용하여 유압구동기(10)에 유압을 공급한다. 유압펌프(42)는 제어기(50)로부터 수신하는 펌프제어신호(⑤)에 따라, 유압구동기(10)에 유압을 공급할 수 있다. 제어기(50)가 펌프제어신호(⑤)를 출력하는 라인(line)은 1점 쇄선으로 표시된다.The
유압탱크(43)는 유압을 공급하기 위한 오일을 저장할 수 있다. The
유압펌프(42)와 제어밸브(41) 사이에 유압헤더가 더 설치될 수 있다. 도 2에서 유압헤더는 별도로 도시되지 않았으나 하나의 유압펌프(42)에서 복수의 유압구동기(10)로 유압이 분기되는 지점에 유압헤더가 설치될 수 있다. 유압헤더는 유압펌프(42)로부터 유압을 공급받아 제어밸브(41)를 통과하여 복수의 유압구동기(10)에 압력을 전달할 수 있다. 유압헤더를 적용하면 유압펌프(42)가 공급하는 유압을 복수의 유압구동기(10)에 공급할 수 있으므로, 유압구동기(10)마다 유압펌프(42)를 설치하지 않아도 되는 이점이 있다. A hydraulic header may be further installed between the
유압측정센서(30)는 유압구동기(10)에 공급되는 유압값을 측정한다. 유압측정센서(30)는 유압구동기(10)와 제어밸브(41) 사이에 위치하거나, 제어밸브(41)와 유압헤더 사이에 위치하거나, 유압헤더와 유압펌프(42) 사이에 위치하여 위치한 지점의 유압값을 측정할 수 있다. 도 2에서 유압측정센서(30)는 유압구동기(10)와 제어밸브(41) 사이에 위치하도록 도시되어 있다. 제1 유압측정센서(30a)는 제1 유압구동기(10a)에 공급하는 유압을 측정하도록 연결되고, 제2 유압측정센서(30b)는 제2 유압구동기(10b)에 공급하는 유압을 측정하도록 연결되고, 제3 유압측정센서(30c)는 제3 유압구동기(10c)에 공급하는 유압을 측정하도록 연결되고, 제4 유압측정센서(30d)는 제4 유압구동기(10d)에 공급하는 유압을 측정하도록 연결될 수 있다. 유압측정센서(30)는 유압을 전달하는 라인 상의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 유압측정센서(30)는 위치한 지점의 유압값을 측정하여 제어기(50)로 제공할 수 있다. 도 2에서 유압측정센서(30)가 유압값을 제어기(50)로 제공하는 라인(line)은 점선으로 표시된다. The hydraulic pressure measurement sensor 30 measures a hydraulic pressure value supplied to the hydraulic actuator 10. The hydraulic pressure measurement sensor 30 is located between the hydraulic actuator 10 and the control valve 41, between the control valve 41 and the hydraulic header, or between the hydraulic header and the
제어기(50)는 거리측정센서(20), 유압측정센서(30)로부터 측정값을 수신하고, 제어밸브(41), 유압펌프(42)를 제어하여 구조물 동시인상 시스템을 전체적으로 제어한다. 제어기(50)는 PC, 노트북, 스마트폰 등의 정보처리장치로 구현될 수 있다. 제어기(50)는 입력부, 표시부, 프로세서, 신호출력부, 저장부 등을 포함할 수 있다. The
입력부는 사용자의 입력을 수신하고 거리측정센서(20)와 유압측정센서(30)가 전송하는 데이터를 수신할 수 있다. 사용자는 입력부를 통해 민감도(x)를 설정하거나 안전조치를 설정하거나 유압 측정단계(S60)나 이동거리 측정단계(S40)의 주기를 설정하거나 동시인상단계(S56) 또는 통계기반 인상단계(S50)에서 한번에 인상하는 높이를 설정하거나 그 밖의 설정이나 명령을 입력할 수 있다. The input unit may receive a user's input and receive data transmitted by the distance measurement sensor 20 and the hydraulic pressure measurement sensor 30. The user sets the sensitivity (x) through the input unit, sets safety measures, sets the cycle of the hydraulic pressure measurement step (S60) or the moving distance measurement step (S40), or the simultaneous increase step (S56) or the statistics-based increase step (S50) You can set the height to raise at once, or enter other settings or commands.
표시부는 유압공급장치(40)에 포함되는 각 구성들의 상태, 거리측정센서(20)가 측정한 이동거리, 유압측정센서(30)가 측정한 유압값, 현재 동작하는 유압구동기(10)의 위치, 이상치가 발생하는 경우 알림 등의 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. The display unit includes the state of each component included in the
프로세서는 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법을 수행하도록 작성된 프로그램 코드를 동작시킬 수 있다. The processor may operate a program code written to perform a method for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
신호출력부는 프로세서의 명령에 따라 유압공급장치(40)의 각 구성들을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 신호출력부는 밸브제어신호(①②③④) 및 펌프제어신호(⑤)를 생성하여 출력할 수 있다. The signal output unit may generate a control signal for controlling components of the
저장부는 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법을 수행하도록 작성된 프로그램 코드, 거리측정센서(20)가 측정한 이동거리, 유압측정센서(30)가 측정한 유압값 등을 저장할 수 있다. The storage unit stores a program code written to perform a method of simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, a moving distance measured by the distance measuring sensor 20, a hydraulic pressure value measured by the hydraulic measuring sensor 30, etc. Can be saved.
제어기(50)는 유압 공급 라인에 연결된 유압측정센서(30)로부터 압력값을 전송받고, 유압을 공급하기 위하여 제어밸브(41) 및 유압펌프(42)를 제어할 수 있다. 제어기(50)는 유압 공급 라인의 압력이 필요한 압력보다 낮은 경우 유압펌프(42)를 동작시키고, 유압 공급 라인의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우 유압펌프(42)의 동작을 중지시키도록 제어할 수 있다. 유압 공급 라인은 유압 탱크(43)에서 유압 펌프(42)를 거쳐 유압 헤더와 제어밸브(41)를 통과하여 유압구동기(10)까지 유압이 전달되는 경로를 말한다. 제어기(50)는 후술하는 선정 지점 인상단계(S55)에서 임의의 제어밸브(41)만을 개방하고 다른 제어밸브(41)들을 차단하여 임의의 제어밸브(41)에 연결된 유압구동기(10)에만 유압을 공급하도록 유압공급장치(40)를 제어할 수 있다. 제어기(50)는 후술하는 동시인상단계(S56)에서 복수의 지점의 이동거리가 동일하게 증가하도록 복수의 유압구동기(10)에 유압을 동시에 공급하게 유압공급장치(40)를 제어할 수 있다.The
제어기(50)는 복수의 거리측정센서(20)로부터 수신한 복수의 유압구동기(10)가 위치한 지점에서 구조물(2)의 이동거리를 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 산출하고, 복수의 피어슨 상관계수 중에서 가장 작은 값을 구성하는 두 개의 지점 중에서 이동거리가 작은 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 인상이 필요한 지점을 인상하도록 상기 유압공급장치(40)를 제어할 수 있다. 제어기(50)가 피어슨 상관계수를 이용하여 유압구동기(10)를 동작시킬 지점을 선정하는 구체적인 과정은 후술한다. The
제어기(50)는 복수의 유압측정센서(30)로부터 수신한 유압값에 기초하여, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 더 수행할 수 있다. 한계범위는 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제1 사분위수에서 차감하여 산출하는 하한값과, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제3 사분위수에 더하여 산출하는 상한값으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제어기(50)는 유압값이 하한값보다 작거나, 유압값이 상한값보다 큰 경우 상기 한계범위를 벗어나는 것으로 판단할 수 있다. 제어기(50)가 사분위수를 이용하여 유압구동기(10)에 공급되는 유압값의 이상을 판단하여 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템의 안전성을 감시하는 구체적인 과정은 후술한다. The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flow chart showing a method of simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법은, 제어기(50)가 사용자로부터 목표 인상 높이를 입력받아 목표 인상 높이를 설정하는 목표 높이 설정단계(S10), 유압구동기(10)에 배치된 거리측정센서(20)를 동작시켜 현재 구조물(2)의 위치를 원점으로 설정하는 원점 설정단계(S20), 제어기(50)가 사용자로부터 인상을 시작하라는 명령을 입력받아 유압구동기(10)를 동작시켜 구조물(2)의 인상을 시작하는 인상 시작단계(S30)를 포함한다. 인상 시작단계(S30) 이후에 원점 설정단계(S20)가 수행되도록 구성할 수도 있다. As shown in FIG. 3, in the method of simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, a target height setting step of setting a target height by receiving a target height from a user by the controller 50 ( S10), the origin setting step (S20) of setting the position of the
인상 시작단계(S30)에서 구조물(2)의 인상이 시작되면 제어기(50)는 유압공급장치(40)를 제어하는 제어신호(밸브제어신호(①②③④), 펌프제어신호(⑤))를 생성하여 출력하고, 유압공급장치(40)는 제어신호에 따라 유압을 유압구동기(10)에 공급한다. 유압구동기(10)는 공급받은 유압에 따라 구조물(2)을 인상할 수 있다.When the lifting of the
본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법은, 복수의 유압구동기(10)가 유압공급장치로부터 유압을 공급받아 구조물(2)을 인상할 때, 복수의 유압구동기(10)마다 배치된 복수의 거리측정센서(20)가 구조물(2)의 이동거리를 실시간으로 측정하는 이동거리 측정단계(S40), 및 제어기(50)가 복수의 거리측정센서(20)로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 유압구동기(10)를 동작시키도록 유압공급장치(40)를 제어하는 통계기반 인상단계(S50)를 더 포함할 수 있다. In the method of simultaneously raising the structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, when the plurality of hydraulic actuators 10 raise the
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법은, 복수의 유압구동기(10)마다 연결된 복수의 유압측정센서(30)가 유압구동기(10)에 공급되는 유압값을 실시간으로 측정하는 유압 측정단계(S60), 및 제어기(50)가 복수의 유압측정센서(30)로부터 수신한 유압값에 기초하여, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 수행하는 안전 감시 단계(S70)를 더 포함할 수 있다. In addition, in the method for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, a plurality of hydraulic pressure measurement sensors 30 connected to each of the plurality of hydraulic actuators 10 measure the hydraulic pressure values supplied to the hydraulic actuator 10 in real time. The hydraulic pressure measurement step (S60) to be measured, and the
이동거리 측정단계(S40)와 유압 측정단계(S60)는 구조물(2)이 목표높이에 도달하기까지 반복적으로 실시되며 독립적으로 실시될 수 있다. 이동거리 측정단계(S40)는 원점을 기준으로 구조물(2)의 이동거리를 측정하여 제어기(50)로 전송한다. 이동거리 측정단계(S40)에서 제어기(50)는 거리측정센서(20)에 측정값을 요청하고 측정값을 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 이동거리 측정단계(S40)는 일정 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다. 이동거리 측정단계(S40) 및 유압 측정단계(S60)가 반복 수행됨에 따라 제어기(50)는 시간의 경과에 따른 복수의 이동거리와 유압값을 수신하게 되며, 이는 저장부에 저장될 수 있다. The moving distance measuring step (S40) and the hydraulic pressure measuring step (S60) are repeatedly performed until the
이동거리 측정단계(S40)가 수행되면 현재 이동거리와 목표높이를 비교하여 목표높이에 도달하였는지 판단하는 목표도달 판단단계(S80)를 수행한다. 현재 이동거리가 목표높이보다 작아서 목표 높이에 도달하지 못한 경우(N) 추가 인상이 필요하므로 통계기반 인상단계(S50)를 수행한다. 현재 이동거리가 목표높이와 같거나 큰 경우(Y) 구조물(2)의 인상을 종료한다. When the moving distance measuring step S40 is performed, a target reaching determination step S80 of determining whether the target height has been reached by comparing the current moving distance with the target height is performed. If the current moving distance is less than the target height and thus the target height is not reached (N), since an additional increase is required, the statistical-based raising step (S50) is performed. If the current moving distance is equal to or greater than the target height (Y), the raising of the
현재 이동거리가 목표 높이보다 낮아서 인상이 필요하면 통계기반 인상단계(S50)가 수행되어 모든 지점의 유압구동기(10)를 동작시키거나, 임의의 지점의 유압구동기(10)를 동작시킬 수 있다. 통계기반 인상단계(S50)가 수행되면 다시 이동거리를 측정하는 이동거리 측정단계(S40)를 수행한다. If the current movement distance is lower than the target height and requires an increase, the statistical-based raising step (S50) is performed to operate the hydraulic actuator 10 at all points, or the hydraulic actuator 10 at any point. When the statistics-based raising step (S50) is performed, the moving distance measuring step (S40) of measuring the moving distance is performed again.
유압 측정단계(S60)가 수행되면 안전 감시 단계(S70)가 수행되어 유압 공급 라인에 이상이 존재하는지 검토할 수 있다. 구조물(2)의 이동거리가 목표 높이에 도달하여 종료되더라도 유압구동기(10)가 구조물(2)을 인상한 상태로 유지될 필요가 있으므로 유압이 계속 공급될 필요가 있고, 유압 측정단계(S60)와 안전 감시 단계(S70)는 유압 공급 라인의 안전을 감시하기 위하여 계속 수행될 수 있다. 유압 측정단계(S60)와 안전 감시 단계(S70)는 사용자의 입력에 기초하여 종료되거나, 목표 높이에 도달한 경우 종료하도록 설정될 수도 있다. When the hydraulic pressure measurement step (S60) is performed, the safety monitoring step (S70) is performed to check whether an abnormality exists in the hydraulic supply line. Even if the moving distance of the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 상관계수 분석을 이용한 통계기반 인상단계(S50)를 나타내는 흐름도이다.4 is a flow chart showing a statistical-based raising step (S50) using a correlation coefficient analysis according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 통계기반 인상단계(S50)는, 복수의 거리측정센서(20)가 측정한 이동거리들을 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 계산하는 상관계수 계산단계(S51), 복수의 피어슨 상관계수들 중에서 가장 작은 피어슨 상관계수를 선정하는 최소값 선정단계(S53), 가장 작은 피어슨 상관계수를 도출한 두 개의 지점 중에서 하나의 지점을 판별규칙을 이용하여 인상이 필요한 지점으로 선정하는 인상지점 선정단계(S54), 및 인상이 필요한 지점을 인상하도록 유압공급장치(40)를 제어하는 선정 지점 인상단계(S55)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 4, the statistical-based raising step (S50) according to an embodiment of the present invention, by comparing the moving distances measured by a plurality of distance measuring sensors 20 with each other to calculate a plurality of Pearson correlation coefficients The correlation coefficient calculation step (S51), the minimum value selection step of selecting the smallest Pearson correlation coefficient among a plurality of Pearson correlation coefficients (S53), one of the two points from which the smallest Pearson correlation coefficient was derived, using the discrimination rule Thus, it may include an impression point selection step (S54) of selecting a point where the impression is required, and a selection point raising step (S55) of controlling the
제어기(50)는 복수의 거리측정센서(20)로부터 수신되는 이동거리에 기초하여 통계기반 인상단계(S50)를 수행한다. 먼저, 제어기(50)는 복수의 이동거리들을 이용하여 각 이동거리가 측정된 지점들 사이에서 피어슨 상관계수를 산출한다. The
피어슨 상관계수(Pearson Correlation Coefficient, PCC)는 두 변수 X와 Y간의 선형 상관관계를 계량화한 수치이다. 피어슨 상관계수는 비교하는 변수간의 선형성(Linearity)이 얼마나 강한지를 나타낸다. 피어슨 상관계수 값은 -1 < P < 1 사이의 범위에 있고, 1에 가까울수록 강한 양의 선형관계를 나타내고 -1에 가까울수록 강한 음의 선형 관계를 나타내며, 0에 가까울수록 선형 관계가 없음을 나타낸다. 피어슨 상관계수는 아래의 수학식 1을 이용하여 산출한다. The Pearson Correlation Coefficient (PCC) is a quantification of the linear correlation between the two variables X and Y. The Pearson correlation coefficient indicates how strong the linearity between the variables being compared is. The Pearson correlation coefficient value is in the range of -1 <P <1, the closer to 1 indicates a strong positive linear relationship, the closer to -1 indicates a strong negative linear relationship, and the closer to 0 indicates no linear relationship. Show. The Pearson correlation coefficient is calculated using
(: 공분산, : 변수(X,Y)의 표준편차, : 변수(X,Y)의 i번째 값, : 변수(X,Y)의 평균, : 이동거리 측정단계(S40) 수행회수)( : Covariance, : Standard deviation of variables (X,Y), : I-th value of variable (X,Y), : Average of variables (X,Y), : Movement distance measurement step (S40) number of times)
도 1 및 2에 도시된 바와 같이 4개의 유압구동기(10)를 이용할 때를 예시적으로 설명한다. 제1 내지 제4 지점에는 각각 제1 내지 제4 유압구동기(10a, 10b, 10c, 10d)가 배치될 수 있고, 제1 내지 제4 거리측정센서(20a, 20b, 20c, 20d)는 각각 제1 내지 제4 유압구동기(10a, 10b, 10c, 10d)에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 거리측정센서(20a, 20b, 20c, 20d)는 이동거리 측정단계(S40)에서 각 지점에서 구조물(2)의 이동 정도를 측정한 이동거리를 제어기(50)에 제공할 수 있다. 제1 내지 제4 지점의 이동거리는 아래 표 1과 같이 나타낼 수 있다. 이동거리의 단위는 생략한다.As shown in Figs. 1 and 2, the case of using the four hydraulic actuators 10 will be described by way of example. Each of the first to fourth
표 1에서 주기는 이동거리 측정단계(S40)가 수행된 회차를 나타낸다. 주기 1은 이동거리 측정단계(S40)가 첫번째로 수행된 것이고, 주기 2는 이동거리 수행단계가 두번째로 수행된 것을 나타낸다. 표 1에서는 이동거리 측정단계(S40)가 8번 수행되어 주기 8까지 측정된 이동거리가 기재되어 있고, 주기 9 내지 11의 이동거리가 기재되어 있지 않은 것은 현재 여덟번째 이동거리 측정단계(S40)가 수행된 상태를 나타낸 것이기 때문이다. 제어기(50)는 이동거리 측정단계(S40)를 정해진 주기마다 수행하고, 수신한 각 지점의 이동거리를 표 1과 같이 순서대로 저장부에 저장할 수 있다. 제어기(50)는 정해진 주기마다 상관계수 계산단계(S51)를 수행하여 복수의 피어슨 상관계수를 산출한다. 예를 들어, 주기 4 인 시점에서 제1 지점과 제2 지점의 피어슨 상관계수를 산출하는 것은, 수학식 1에서 변수 X가 제1 지점의 이동거리이고 변수 Y가 제2 지점의 이동거리이며, 변수(X,Y)의 평균, 변수(X,Y)의 표준편차는 제1 지점의 주기 1에서 4까지의 이동거리의 평균, 표준편차와, 제2 지점의 주기 1에서 4까지의 이동거리의 평균, 표준편차이고, 공분산은 제1 지점과 제2 지점의 이동거리의 공분산이고, 이동거리 측정단계(S40) 수행회수는 4 가 되고, 변수(X,Y)의 i번째 값은 제1 지점과 제2 지점에서 주기에 따른 이동거리가 된다. 주기 4인 시점에서 제1 지점과 제2 지점의 피어슨 상관계수를 산출하면, 주기 1부터 주기 4까지 측정된 이동거리가 주기 4의 피어슨 상관계수를 산출할 때 영향을 준다. 즉, 특정 시점에서 두 개의 지점 사이에서 산출된 피어슨 상관계수는 특정 시점에 도달하기까지 측정된 이동거리의 변화를 반영할 수 있다. In Table 1, the cycle indicates the number of times the moving distance measurement step S40 was performed.
피어슨 상관계수는 복수의 지점의 이동거리를 서로 비교하도록 복수개 계산된다. 예를 들어, 제1 내지 제4 지점에서 이동거리가 측정된 경우, 변수(X,Y)를 제1 지점과 제2 지점의 이동거리로 하는 제1-2 피어슨 상관계수, 변수(X,Y)를 제1 지점과 제3 지점의 이동거리로 하는 제1-3 피어슨 상관계수, 변수(X,Y)를 제1 지점과 제4 지점의 이동거리로 하는 제1-4 피어슨 상관계수, 변수(X,Y)를 제2 지점과 제3 지점의 이동거리로 하는 제2-3 피어슨 상관계수, 변수(X,Y)를 제2 지점과 제4 지점의 이동거리로 하는 제2-4 피어슨 상관계수, 변수(X,Y)를 제3 지점과 제4 지점의 이동거리로 하는 제3-4 피어슨 상관계수를 산출할 수 있다. 즉 N개의 지점에서 이동거리가 측정되는 경우, NC2 (N Combination 2)개의 피어슨 상관계수를 산출할 수 있다. 제1 지점과 제1 지점의 피어슨 상관계수는 이동거리가 동일하므로 항상 1이 도출된다. 따라서 서로 다른 지점의 피어슨 상관계수를 산출한다.A plurality of Pearson correlation coefficients are calculated to compare the moving distances of a plurality of points with each other. For example, when the moving distance is measured at the first to fourth points, the 1-2 Pearson correlation coefficient and the variable (X, Y) are the variables (X, Y) as the moving distances between the first and second points. 1-3 Pearson correlation coefficient using) as the moving distance between the first point and the third point, 1-4 Pearson correlation coefficient using variables (X,Y) as the moving distance between the first point and the fourth point, variable 2-3 Pearson correlation coefficient with (X,Y) as the moving distance between the 2nd and 3rd points, and 2-4 Pearson with the variables (X,Y) as the moving distance between the 2nd and 4th points It is possible to calculate a correlation coefficient 3-4 Pearson correlation coefficient using the variables (X, Y) as the moving distance between the third point and the fourth point. That is, when the moving distance is measured at N points, N C 2 (N Combination 2) Pearson correlation coefficients can be calculated. The Pearson correlation coefficient of the first point and the first point is always 1 because the moving distance is the same. Therefore, we calculate the Pearson correlation coefficient at different points.
표 1에서, 주기 1 내지 주기 4 까지는 각 지점의 이동거리가 모두 동일하다. 따라서 주기 1 내지 주기 4에서 피어슨 상관계수는 모두 1로 동일하게 산출된다. 구조물(2)의 인상이 시작되면 어느 시점까지는 동일하게 인상되다가, 특정 시점이 되면 이동거리에 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 주기 5에서, 제4 지점의 이동거리가 1.5로 다른 제1 내지 제3 지점의 이동거리인 1.6과 차이가 발생하기 시작한다. 이동거리의 차이가 발생하는 주기에서부터 피어슨 상관계수를 산출하면 1이 아닌 값들이 발생하기 시작한다. In Table 1, the moving distances of each point are all the same from
제어기(50)는 상관계수 계산단계(S51) 이후에, 상관계수 계산단계(S51)에서 산출된 복수의 피어슨 상관계수와 기준값을 비교하여 특정 지점만을 인상하여야 하는지 여부를 판단하는 기준값 비교단계(S52)를 수행한다. 기준값 비교단계(S52)는 복수의 피어슨 상관계수 각각을 정해진 기준값과 비교한다. 제어기(50)는 복수의 피어슨 상관계수 중에서 정해진 기준값과 같거나 정해진 기준값보다 낮은 피어슨 상관계수가 존재하는 경우 최소값 선정단계(S53)를 수행하고, 복수의 피어슨 상관계수들이 모두 정해진 기준값보다 큰 경우 모든 유압구동기(10)를 동시에 정해진 만큼 인상하는 동시인상단계(S56)를 수행하고 이동거리 측정단계(S40)를 수행할 수 있다. After the correlation coefficient calculation step (S51), the
아래 표 2는 표 1의 주기 8에서 제1 지점 내지 제4 지점의 이동거리를 이용하여 피어슨 상관계수를 계산한 결과를 나타낸다. 표 2의 행과 열의 각 지점의 번호를 기준으로, 제3 지점과 제1 지점을 변수 X,Y로 하는 피어슨 상관계수를 산출한 것을 제3-1 피어슨 상관계수라고 지칭할 수 있다.Table 2 below shows the results of calculating the Pearson correlation coefficient using the moving distances of the first to fourth points in Period 8 of Table 1. The calculation of the Pearson correlation coefficient in which the third point and the first point are variables X and Y based on the number of each point in the row and column of Table 2 may be referred to as a 3-1 Pearson correlation coefficient.
기준값이 0.9900 인 경우, 제어기(50)는 표 2의 복수의 피어슨 상관계수와 기준값을 비교하고, 기준값보다 작은 제2-1 피어슨 상관계수(표 2의 0.9892), 제3-1 피어슨 상관계수(표 2의 0.9844), 제4-1 피어슨 상관계수(표 2의 0.9876)가 존재하므로 다음 단계인 최소값 선정단계(S53)를 수행할 수 있다. 제어기(50)는 최소값 선정단계(S53)에서, 복수의 피어슨 상관계수들 중에서 가장 작은 피어슨 상관계수를 선정한다. 예를 들어, 표 2에서 제3 지점과 제1 지점의 이동거리를 이용하여 산출된 제3-1 피어슨 상관계수의 값이 0.9844로 가장 작다. 따라서 제어기(50)는 최소값 선정단계(S53)에서 제3-1 피어슨 상관계수를 선정한다. When the reference value is 0.9900, the
피어슨 상관계수가 가장 작다는 것은 구조물(2)의 인상이 수행되는 동안 각 주기마다 측정된 제1 내지 제4 지점들의 이동거리들을 전체적으로 비교할 때 제1 지점과 제3 지점의 차이가 가장 크다는 것을 의미한다.The smallest Pearson correlation coefficient means that the difference between the first point and the third point is the largest when comparing the moving distances of the first to fourth points measured at each period during the impression of the structure (2). do.
다음으로, 제어기(50)는 인상지점 선정단계(S54)에서 가장 작은 피어슨 상관계수를 도출한 두 개의 지점 중에서 하나의 지점을 판별규칙을 이용하여 인상이 필요한 지점으로 선정한다. 제3-1 피어슨 상관계수가 가장 작은 피어슨 상관계수로 선정되었으므로, 제1 지점과 제3 지점 중에서 하나의 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정한다. 제1 지점과 제3 지점 중에서 하나의 지점을 선택할 때 판별규칙을 이용한다. Next, the
판별규칙은 가장 작은 피어슨 상관계수를 갖는 두 개의 지점의 이동거리를 비교하여 작은 지점을 우선적으로 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 두 개의 지점의 이동거리가 동일한 경우 정해진 순서에 따라 우선하는 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하는 것이다.The discrimination rule compares the moving distances of two points with the smallest Pearson correlation coefficient, and selects the small point as the point that needs to be increased first, and if the moving distances of the two points are the same, the priority point is raised in a predetermined order. This is to select the necessary point.
예를 들어, 표 1에서 제1 지점과 제3 지점의 이동거리를 비교하면, 제1 지점의 이동거리가 2.4이고, 제3 지점의 이동거리가 2.3이어서 제3 지점의 이동거리가 작으므로 제3 지점을 우선적으로 인상이 필요한 지점으로 선정한다. For example, when comparing the moving distance of the first point and the third point in Table 1, the moving distance of the first point is 2.4 and the moving distance of the third point is 2.3, so the moving distance of the third point is small. Select 3 points as the point that needs to be raised first.
만약, 제1 지점의 이동거리와 제3 지점의 이동거리가 동일한 경우에, 정해진 순서에 따라 우선하는 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정한다. 정해진 순서는 오름차순으로 제1 지점->제2 지점->제3 지점->제4 지점으로 결정될 수도 있고, 사용자가 특정 순서를 입력할 수도 있다. 예를 들어, 정해진 순서가 오름차순인 경우 제1 지점이 우선하므로 제1 지점이 인상이 필요한 지점으로 선정된다. If the moving distance of the first point and the moving distance of the third point are the same, a priority point is selected as a point requiring an increase in a predetermined order. The predetermined order may be determined as a first point -> a second point -> a third point -> a fourth point in ascending order, or the user may input a specific order. For example, if the predetermined order is in ascending order, the first point takes precedence, so the first point is selected as a point requiring an increase.
다음으로, 인상이 필요한 지점이 선정되면, 제어기(50)는 선정 지점 인상단계(S55)에서 인상이 필요한 지점을 인상하도록 유압공급장치(40)를 제어한다. 선정 지점 인상단계(S55)는 모든 유압구동기(10)가 동작하여 모든 지점이 동시에 인상되는 것이 아니라, 인상이 필요한 지점에 위치한 유압구동기(10)에만 유압을 공급하여 인상이 필요한 지점만 인상한다. Next, when the point where the impression is required is selected, the
동시인상단계(S56)와 선정 지점 인상단계(S55)에서 인상되는 높이는 미리 정해질 수 있다. 예를 들어 5cm 단위로 인상하도록 정해진 경우, 동시인상단계(S56)에서 모든 지점이 5cm 만큼 이동하도록 유압이 공급되고, 선정 지점 인상단계(S55)에서 특정 지점이 5cm 만큼 이동하도록 유압이 공급될 수 있다. 동시인상단계(S56)와 선정 지점 인상단계(S55)에서 인상되는 시간은 미리 정해질 수 있다. 예를 들어 5초간 유압을 공급하여 인상하도록 정해진 경우, 동시인상단계(S56)에서 모든 지점에 5초동안 유압이 공급되고, 선정 지점 인상단계(S55)에서 특정 지점에 5초동안 유압이 공급될 수 있다. The height to be raised in the simultaneous raising step (S56) and the selected point raising step (S55) may be determined in advance. For example, if it is decided to raise in units of 5 cm, hydraulic pressure is supplied to move all points by 5 cm in the simultaneous raising step (S56), and hydraulic pressure may be supplied to move a specific point by 5 cm in the selected point raising step (S55). have. The time to be raised in the simultaneous raising step S56 and the selected point raising step S55 may be predetermined. For example, if it is determined to increase by supplying hydraulic pressure for 5 seconds, hydraulic pressure is supplied to all points for 5 seconds in the simultaneous increase step (S56), and hydraulic pressure is supplied to a specific point for 5 seconds in the selected point increase step (S55). I can.
동시인상단계(S56) 또는 선정 지점 인상단계(S55)가 정해진 높이 또는 시간동안 수행되면 이동거리 측정단계(40)를 수행하여 인상을 수행한 이후의 이동거리를 측정하고, 목표도달 판단단계(S80)를 수행하여 목표 높이와 비교한다.When the simultaneous raising step (S56) or the selected point raising step (S55) is performed for a predetermined height or time, the moving
도 5는 종래의 구조물(2) 인상 공법에서 시간별 인상 지점의 높이를 나타내는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템에서 시간별 인상 지점의 높이를 나타내는 그래프이다. 5 is a graph showing the height of an impression point over time in a conventional structure (2) impression method, and FIG. 6 is a graph showing the height of an impression point over time in a structure simultaneous impression system using statistical analysis according to an embodiment of the present invention to be.
도 5를 참조하면, 종래의 구조물 인상 공법은 동일 시간에서 제1 내지 제4 지점의 높이 차이가 존재하고, 기울기가 1인 점선을 중심으로 각 지점의 높이에 편차가 크게 존재하는 것을 알 수 있다. 그리고 제1 내지 제4 지점이 목표 높이를 나타내는 1점 쇄선에 도달하는 시점에 차이가 크게 존재하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that in the conventional structure raising method, there is a difference in height between the first to fourth points at the same time, and there is a large deviation in the height of each point around a dotted line with a slope of 1. . In addition, it can be seen that there is a large difference when the first to fourth points reach the dashed-dotted line representing the target height.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템은 동일 시간에서 제1 내지 제4 지점의 높이 차이가 존재하지만 기울기가 1인 점선을 중심으로 각 지점의 높이에 편차가 작아서 1에 가까운 것을 알 수 있다. 그리고 제1 내지 제4 지점이 목표 높이를 나타내는 1점 쇄선에 도달하는 시점도 거의 동시인 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, in the system for simultaneously raising a structure using statistical analysis according to an embodiment of the present invention, there is a difference in height between the first to fourth points at the same time, but the height of each point is centered on a dotted line with a slope of 1. It can be seen that the deviation is close to 1. In addition, it can be seen that the point in time when the first to fourth points reach the dashed-dotted line indicating the target height is almost simultaneously.
종래의 구조물(2) 인상 공법은 특정 시점에서 각 지점의 이동거리를 단순히 비교하여 낮은 지점을 인상하는 방법이어서 동일 시점에 인상 높이의 차이가 많이 발생하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템은 특정 시점의 피어슨 상관계수가 이전 시점들의 이동거리 측정값을 모두 반영하여 계산되는 것이어서 각 지점의 이동거리의 편차를 작게 유지하면서 각 지점의 높이를 인상할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 각 지점의 이동거리 차이를 작게 유지하면서 실질적으로 각 지점의 높이가 거의 동일한 동시인상을 수행할 수 있다.The conventional structure (2) impression method is a method of raising a lower point by simply comparing the moving distance of each point at a specific point in time, so that a difference in height of the impression occurred at the same point in time, but statistical analysis according to an embodiment of the present invention In the simultaneous structure elevation system using, the Pearson correlation coefficient at a specific point in time is calculated by reflecting all the measured values of the moving distances of previous points in time, so the height of each point can be increased while keeping the deviation of the moving distance of each point small. That is, according to an embodiment of the present invention, while maintaining a small difference in the moving distance of each point, it is possible to perform a simultaneous increase of substantially the same height of each point.
다시 도 3을 참조하면, 이동거리 측정단계(S40) 및 통계기반 인상단계(S50)가 수행되는 것과 독립적이고 병렬적으로, 유압 측정단계(S60) 및 안전 감시 단계(S70)가 수행될 수 있다. 유압 측정단계(S60)에서 유압측정센서(30)는 유압구동기(10)에 공급되는 유압값을 측정하여 제어기(50)로 제공한다. 제어기(50)는 유압측정센서(30)로부터 수신하는 유압값을 측정 주기와 지점에 따라 정리하여 저장부에 저장할 수 있다. 제어기(50)는 유압 측정단계(S60)에서 획득한 유압값에 기초하여 유압공급장치(40)와 유압구동기(10)에 문제가 존재하는지 감시하는 안전 감시 단계(S70)를 수행한다. Referring back to FIG. 3, the hydraulic measurement step (S60) and the safety monitoring step (S70) may be performed independently and in parallel with the movement distance measurement step (S40) and the statistics-based raising step (S50). . In the hydraulic pressure measurement step (S60), the hydraulic pressure measurement sensor 30 measures the hydraulic pressure value supplied to the hydraulic actuator 10 and provides it to the
유압 측정단계(S60)는 유압 공급 라인에서 유압측정센서(30)가 위치한 지점의 유압을 측정하여 제어기(50)로 전송한다. 유압 측정단계(S60)에서 제어기(50)는 유압측정센서(30)에 측정값을 요청하고 측정값을 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 유압 측정단계(S60)는 일정 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다. 유압 측정단계(S60)가 수행되면 안전 감시 단계(S70)가 수행되어 유압 공급 라인에 이상이 존재하는지 검토할 수 있다. In the hydraulic pressure measurement step (S60), the hydraulic pressure at the point where the hydraulic pressure measurement sensor 30 is located in the hydraulic supply line is measured and transmitted to the
안전 감시 단계(S70)가 수행되면 정해진 주기에 따라 다시 유압 측정단계(S60)를 수행할 수 있다. 유압 측정단계(S60)와 안전 감시 단계(S70)는 사용자의 입력에 기초하여 종료하도록 설정될 수 있다. 또는, 현재 이동거리와 목표 높이를 비교하여 목표 높이에 도달하였는지 판단하는 목표도달 판단단계(S80)를 수행한 결과 목표 높이에 도달한 경우 유압 측정단계(S60)와 안전 감시 단계(S70)를 종료하도록 설정될 수 있다. If the safety monitoring step (S70) is performed, the hydraulic pressure measurement step (S60) may be performed again according to a predetermined period. The hydraulic pressure measurement step (S60) and the safety monitoring step (S70) may be set to end based on the user's input. Alternatively, when the target height is reached as a result of performing the target reach determination step (S80) to determine whether the target height has been reached by comparing the current moving distance with the target height, the hydraulic pressure measurement step (S60) and the safety monitoring step (S70) are terminated. Can be set to
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 사분위수 분석을 이용한 안전 감시 단계(S70)를 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a safety monitoring step (S70) using quartile analysis according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 안전 감시 단계(S70)는 복수의 유압측정센서(30)로부터 수신한 유압값을 이용하여, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제1 사분위수에서 차감하여 구하는 하한값과, 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 제3 사분위수에 더하여 구하는 상한값으로 구성되는 한계범위를 산출하는 한계범위 산출단계(S71), 복수의 유압측정센서(30)로부터 수신한 유압값이 제1 사분위수 지점보다 작거나 제3 사분위수 지점보다 큰지 비교하는 한계범위 비교단계(S72), 및 유압값이 한계범위를 벗어나는 경우 안전조치를 수행하는 조치단계(S73)를 포함할 수 있다. 안전조치는 유압구동기(10)가 현재 위치를 유지하도록 유압의 공급을 조절하거나, 사용자에게 이상의 발생을 알리는 경고를 제공하는 등의 다양한 동작을 포함할 수 있다. As shown in Figure 7, the safety monitoring step (S70) is obtained by subtracting the value obtained by multiplying the sensitivity by the interquartile range using the hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measuring sensors 30 from the first quartile. A limit range calculation step (S71) of calculating a limit range consisting of a lower limit value and an upper limit value obtained by adding the value obtained by multiplying the sensitivity by the interquartile range to the third quartile (S71), hydraulic values received from a plurality of hydraulic pressure measurement sensors 30 It may include a limit range comparison step (S72) for comparing whether the first quartile point is less than or greater than the third quartile point (S72), and an action step (S73) for performing safety measures when the hydraulic pressure value is outside the limit range. . Safety measures may include various actions such as adjusting the supply of hydraulic pressure so that the hydraulic actuator 10 maintains the current position, or providing a warning notifying the occurrence of an abnormality to the user.
한계범위 산출단계(S71)는 유압측정센서(30)로부터 수신한 유압값에 기초하여 사분위수를 이용한 한계범위를 산출할 수 있다. 아래 표 3은 제1 내지 제4 지점에 위치한 유압구동기(10)에 공급되는 유압을 측정한 유압값을 나타낸다. The limit range calculation step (S71) may calculate a limit range using a quartile based on the hydraulic pressure value received from the hydraulic pressure measurement sensor 30. Table 3 below shows the measured hydraulic pressure values supplied to the hydraulic actuators 10 located at the first to fourth points.
표 3에서 주기는 유압 측정단계(S60)가 수행된 회차를 나타낸다. 주기 1은 유압 측정단계(S60)가 첫번째로 수행된 것이고, 주기 2는 유압 수행단계가 두번째로 수행된 것을 나타낸다. 표 3에서는 유압 측정단계(S60)가 8번 수행되어 주기 8까지 측정된 유압값이 기재되어 있고, 주기 9 내지 11의 유압값이 기재되어 있지 않은 것은 현재 여덟번째 유압 측정단계(S60)가 수행된 상태를 나타내는 것이기 때문이다. 제어기(50)는 유압 측정단계(S60)를 정해진 주기마다 수행하고, 수신한 각 지점의 유압값을 표 3과 같이 순서대로 저장부에 저장할 수 있다. 제어기(50)는 정해진 주기마다 한계범위 산출단계(S71)를 수행하여 사분위간 범위(Inter-Quantile Range, IQR)를 이용한 한계범위를 산출한다.In Table 3, the cycle represents the number of times the hydraulic pressure measurement step (S60) was performed.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 사분위간 범위를 이용한 한계범위를 설명하기 위한 도면이다. 도 7 및 도 8을 함께 참조하여 설명한다.8 is a view for explaining a limit range using an interquartile range according to an embodiment of the present invention. This will be described with reference to FIGS. 7 and 8 together.
사분위간 범위를 구하기 위하여, 아래 수학식 2를 이용하여 제1 사분위위치와 제3 사분위위치를 찾는다. To find the interquartile range, the first quartile position and the third quartile position are found using
(i: 사분위 순서, qi: 제i 사분위위치, n: 데이터의 총개수)(i: quartile order, q i : i-th quartile position, n: total number of data)
예를 들어, 표 3의 지점 1에서 제1 사분위위치(q1)는 1(8+1)/4 = 2.25 이고, 제3 사분위위치(q3)는 3(8+1)/4 = 6.75 이다. For example, at
제1 사분위위치(q1)와 제3 사분위위치(q3)를 찾았으면 제1 사분위위치(q1)보다 위에 위치하는 첫 데이터인 제1 사분위위치 윗수(Nqn1)와 제1 사분위위치(q1)보다 아래에 위치하는 첫 데이터인 제1 사분위위치 아랫수(Nqm1), 제3 사분위위치(q3)보다 위에 위치하는 첫 데이터인 제3 사분위위치 윗수(Nqn3)와 제3 사분위위치(q3)보다 아래에 위치하는 첫 데이터인 제3 사분위위치 아랫수(Nqm3)를 구한다. Once the first quartile position (q 1 ) and the third quartile position (q 3 ) are found, the first quartile position (N qn1 ) and the first data located above the first quartile position (q 1 ) are found. The first data located below the 1st quartile position (q 1 ), the lower number of the first quartile position (N qm1 ), and the third quartile position upper number, which is the first data located above the third quartile position (q 3 ) The first data located below (N qn3 ) and the third quartile position (q 3 ), which is the number below the third quartile position (N qm3 ), is calculated.
표 3의 제1 지점에서 데이터를 작은 수부터 순서대로 나열하면, 300, 300, 310, 320, 320, 330, 330, 350이고, 제1 사분위위치 윗수(Nqn1)는 제1 사분위위치(q1)인 2.25보다 위에 (또는 다음 순서에) 위치하는 첫 데이터인 310이고, 제1 사분위위치 아랫수(Nqm1)는 제1 사분위위치(q1)인 2.25보다 아래에 (또는 이전 순서에) 위치하는 첫 데이터인 300이고, 제3 사분위위치 윗수(Nqn3)는 제3 사분위위치(q3)인 6.75보다 위에 (또는 다음 순서에) 위치하는 첫 데이터인 330이고, 제3 사분위위치 아랫수(Nqm3)는 제3 사분위위치(q3)인 6.75보다 아래에 (또는 이전 순서에) 위치하는 첫 데이터인 330이다. If the data at the first point in Table 3 are arranged in order from the smallest number, they are 300, 300, 310, 320, 320, 330, 330, 350, and the first quartile position upper number (N qn1 ) is the first quartile position. It is 310, which is the first data located above (or in the next order) 2.25, which is (q 1 ), and the number below the first quartile position (N qm1 ) is below 2.25, which is the first quartile position (q 1 ) (or The first data located in the previous order) is 300, and the third quartile position upper number (N qn3 ) is 330, which is the first data located above (or next to) the third quartile position (q 3 ) 6.75, The third quartile position lower number (N qm3 ) is 330, which is the first data located below (or in previous order) the third quartile position (q 3 ) of 6.75.
제1, 제3 사분위위치의 윗수와 아랫수를 찾았으면 아래 수학식 3 및 4를 이용하여 사분위수를 구한다. When the upper and lower numbers of the first and third quartile positions are found, the quartile is obtained using
(Q1: 제1 사분위수, Nqn1: 제1 사분위위치 윗수 Nqm1: 제1 사분위위치 아랫수)(Q 1 : 1st quartile, N qn1 : 1st quartile position upper number N qm1 : 1st quartile position lower number)
(Q3: 제3 사분위수, Nqn3: 제3 사분위위치 윗수 Nqm3: 제3 사분위위치 아랫수)(Q 3 : 3rd quartile, N qn3 : 3rd quartile position upper number N qm3 : 3rd quartile position lower number)
표 3의 제1 지점에서 제1 사분위수(Q1)는 310(1/4)+300(3/4) = 302.5 이고, 제3 사분위수(Q3)는 330(3/4)+330(1/4) = 330 이다. At the first point in Table 3, the first quartile (Q 1 ) is 310(1/4)+300(3/4) = 302.5, and the third quartile (Q 3 ) is 330(3/4)+330 (1/4) = 330.
제1 사분위수와 제3 사분위수를 구하였으면, 아래 수학식 5를 이용하여 사분위간 범위(IQR)를 구한다. When the first quartile and the third quartile are obtained, the interquartile range (IQR) is obtained using
표 3의 사분위간 범위(IQR)는 제3 사분위수(Q3)인 330에서 제1 사분위수(Q1)인 302.5를 뺀 27.5가 된다. The interquartile range (IQR) in Table 3 is 27.5, minus the first quartile (Q 1 ), 302.5, from 330, the third quartile (Q 3 ).
사분위간 범위(IQR)를 구하였으면, 아래 수학식 6 및 7을 이용하여 한계범위를 구한다. When the interquartile range (IQR) is calculated, the limit range is calculated using Equations 6 and 7 below.
(I1: 하한값, Q1: 제1 사분위수, x: 민감도, IQR: 사분위간 범위)(I 1 : lower limit, Q 1 : first quartile, x: sensitivity, IQR: interquartile range)
하한값(I1)은 사분위간 범위(IQR)에 민감도(x)를 곱한 값을 제1 사분위수(Q1)에서 차감하여 산출한다. 표 3의 제1 지점에서 하한값(I1)은 민감도(x)를 0.1로 설정할 경우 302.5 - 0.1(27.5) = 299.75 가 된다. The lower limit (I 1 ) is calculated by subtracting the value obtained by multiplying the interquartile range (IQR) by the sensitivity (x) from the first quartile (Q 1 ). At the first point in Table 3, the lower limit (I 1 ) is 302.5-0.1 (27.5) = 299.75 when the sensitivity (x) is set to 0.1.
(I3: 상한값, Q3: 제1 사분위수, x: 민감도, IQR: 사분위간 범위)(I 3 : upper limit, Q 3 : first quartile, x: sensitivity, IQR: interquartile range)
상한값(I3)은 사분위간 범위(IQR)에 민감도(x)를 곱한 값을 제3 사분위수(Q3)에 더하여 산출한다. 표 3의 제1 지점에서 상한값(I3)은 민감도(x)를 0.1로 설정할 경우 330 + 0.1(27.5) = 332.75 가 된다. The upper limit (I 3 ) is calculated by multiplying the interquartile range (IQR) by the sensitivity (x) to the third quartile (Q 3 ). The upper limit value (I 3 ) at the first point in Table 3 becomes 330 + 0.1 (27.5) = 332.75 when the sensitivity (x) is set to 0.1.
민감도(x)를 크게 설정할 경우 한계범위가 넓어지게 되고 민감도(x)를 작게 설정할 경우 한계범위가 좁아지게 된다. 한계범위가 과도하게 넓어지는 것을 방지하기 위하여 민감도(x)는 1.5 이하의 값으로 설정할 수 있다. When the sensitivity (x) is set large, the limit range is widened, and when the sensitivity (x) is set small, the limit range is narrowed. The sensitivity (x) can be set to a value of 1.5 or less to prevent the limit range from being excessively widened.
아래 표 4는 상기 표 3에 도시된 유압값을 이용하여 제1 내지 제4 지점의 한계범위를 산출한 것이다. Table 4 below is a calculation of the limit ranges of the first to fourth points using the hydraulic pressure values shown in Table 3.
표 4에 나타난 바와 같이, 주기 8 까지 유압값이 측정된 데이터에 기초하여 한계범위를 산출하면, 상술한 바와 같이 주기 1에서의 유압값부터 주기 8까지의 유압값을 모두 고려하여 한계범위를 산출한다. 따라서 표 3에서 주기 4까지의 데이터로 산출하는 한계범위와 주기 8까지의 데이터로 산출하는 한계범위가 다르다. 본 명세서에서 예시적으로 제1 지점 내지 제4 지점에서의 유압값의 한계범위를 산출하였으나, 유압측정센서(30)가 측정할 수 있는 유압 공급 라인의 다양한 지점에서도 동일하게 한계범위를 산출할 수 있다. 한계범위가 산출되면, 제어기(50)는 한계범위 비교단계(S72)에서 유압 측정센서로부터 수신한 유압값과 한계범위를 비교한다. 유압값이 하한값보다 같거나 크고 상한값보다 같거나 작은 경우(Y) 이상치가 발생하지 않은 것으로 판단한다. 제어기(50)는 현재 측정된 유압값이 한계범위의 하한값보다 작거나 상한값보다 큰 경우(N) 이상치가 발생한 것으로 판단한다. 이때 이상치는 유압값이 적정한 수준보다 많이 낮거나 많이 높은 것을 의미한다. 예를 들어, 표 3의 제1 지점에서 가장 최근에 측정된 주기 8에서의 유압값인 320을, 표 4의 제1 지점에서 한계범위(하한값: 299.75, 상한값: 332.75)과 비교하면 한계범위를 벗어나지 않으므로 주기 8에서 제1 지점의 유압값은 이상치가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 만약 표 3의 제1 지점의 주기 8의 유압값이 360으로 측정되었다면 상한값보다 큰 유압값이 측정된 것으로서 이상치가 발생한 것으로 판단할 수 있다. As shown in Table 4, if the limit range is calculated based on the data measured by the hydraulic pressure value until cycle 8, the limit range is calculated by considering all the hydraulic pressure values from the hydraulic pressure value in
본 발명의 일실시예에 따라 사분위수를 이용하여 한계범위를 산출하는 것은 구조물(2)의 인상을 시작한 이후부터 현재까지 각 지점에서 측정된 유압값을 모두 고려하여 이상치가 존재하는지 판단하는 것이므로 고정된 유압의 범위를 기준으로 이상치를 판단하는 것에 비하여 효율적인 감시를 수행할 수 있다. Calculating the limit range using quartiles according to an embodiment of the present invention is to determine whether an outlier exists by considering all the hydraulic values measured at each point from the start of the
측정된 유압값이 한계범위를 벗어나는 경우는 유압 공급 라인에 고장이나 파손 등의 문제가 발생한 결과일 수 있으므로, 제어기(50)는 사고가 발생하지 않도록 안전조치를 수행하는 조치단계(S73)를 수행할 수 있다. 안전조치는 사용자가 설정할 수 있다. 안전조치는 유압값이 한계범위의 상한값보다 큰 경우 유압을 감소시키도록 동작하거나 유압값이 한계범위의 하한값보다 작은 경우 유압을 증가시키도록 동작하는 조치를 포함할 수 있다. 안전조치는 특정 지점의 유압값에 이상치가 발생하였음을 디스플레이나 스피커를 이용하여 사용자에게 시각적, 청각적으로 알리는 동작을 포함할 수 있다. 제어기는 그 밖에 필요한 안전조치를 수행할 수 있다. 안전조치를 수행하면 동시인상단계(S56) 및 통계기반 인상단계(S50)를 중지하고, 정해진 주기에 따라 유압을 계속 측정하고 이동거리를 계속 측정하여 저장할 수 있다. If the measured hydraulic pressure value is out of the limit range, it may be the result of a problem such as failure or breakage in the hydraulic supply line, so the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 거리측정센서(20)를 이용하여 구조물(2)이 인상된 정도를 측정하고 인상된 정도를 피어슨 상관계수를 이용하여 통계분석하여 동시인상을 달성하기 위한 최적의 인상지점을 선정할 수 있으므로, 구조물(2)의 인상지점별 오차를 최소화하여 정밀한 동시인상을 달성할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a simultaneous impression is achieved by measuring the degree to which the
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유압구동기(10)에 공급되는 유압을 측정하고 유압값이 사분위간 범위를 이용한 한계범위를 벗어나는 이상치가 발생하는 경우 구조물 동시인상 시스템을 멈추거나 유압에 이상이 발생한 것을 사용자에게 알릴 수 있으므로, 인상 중에 발생할 수 있는 사고를 미리 예방할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, when the hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator 10 is measured, and an outlier occurs where the hydraulic pressure value is out of the limit range using the interquartile range, the simultaneous structure elevation system is stopped or Since it is possible to notify the user that an abnormality has occurred, accidents that may occur during the hike can be prevented in advance.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 그라운드
2: 구조물
10: 유압구동기
20: 거리측정센서
30: 유압측정센서
40: 유압공급장치
41: 제어밸브
42: 유압펌프
43: 유압탱크
50: 제어기1: ground
2: structure
10: hydraulic actuator
20: distance measuring sensor
30: oil pressure measurement sensor
40: hydraulic supply device
41: control valve
42: hydraulic pump
43: hydraulic tank
50: controller
Claims (10)
상기 복수의 유압구동기에 유압을 공급하는 유압공급장치;
상기 유압구동기마다 배치되어 상기 구조물이 이동한 이동거리를 측정하는 복수의 거리측정센서; 및
상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 상기 유압구동기를 동작시키도록 상기 유압공급장치를 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기는
상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 상기 복수의 유압구동기가 위치한 지점에서 상기 구조물의 이동거리를 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 산출하고, 상기 복수의 피어슨 상관계수 중에서 가장 작은 값을 구성하는 두 개의 지점 중에서 이동거리가 작은 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 인상이 필요한 지점을 인상하도록 상기 유압공급장치를 제어하는, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템.A plurality of hydraulic actuators operating to raise the structure by receiving hydraulic pressure;
A hydraulic pressure supply device for supplying hydraulic pressure to the plurality of hydraulic actuators;
A plurality of distance measuring sensors disposed for each of the hydraulic actuators to measure a moving distance of the structure; And
Based on the moving distances received from the plurality of distance measuring sensors, a controller for controlling the hydraulic supply device to select a point in need of an impression using a Pearson correlation coefficient, and to operate the hydraulic actuator located at a point in which the impression is required Including,
The controller is
Two of the plurality of Pearson correlation coefficients are calculated by comparing the moving distances of the structure at the points where the plurality of hydraulic actuators received from the plurality of distance measuring sensors are located, and the smallest value among the plurality of Pearson correlation coefficients. A structure simultaneous lifting system using statistical analysis, which selects a point with a small moving distance among the four points as a point requiring an impression, and controls the hydraulic supply device to raise a point where an impression is required.
상기 복수의 유압구동기에 공급되는 유압값을 측정하는 복수의 유압측정센서를 더 포함하고,
상기 제어기는
상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값에 기초하여, 상기 구조물의 인상을 시작한 이후부터 현재까지 측정된 유압값들을 작은 순서대로 나열하고, 제1 사분위수와 제3 사분위수를 구하고, 상기 제3 사분위수에서 상기 제1 사분위수를 차감하여 사분위간 범위를 구하고, 상기 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 상기 제1 사분위수에서 차감하여 산출하는 하한값과, 상기 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 상기 제3 사분위수에 더하여 산출하는 상한값으로 구성되는 한계범위를 구하고, 상기 유압값이 상기 하한값보다 작거나, 상기 유압값이 상기 상한값보다 큰 경우 상기 한계범위를 벗어나는 것으로 판단하고, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 더 수행하는, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of hydraulic pressure measurement sensors for measuring hydraulic pressure values supplied to the plurality of hydraulic actuators,
The controller is
Based on the hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors, the hydraulic values measured from the start of raising the structure to the present are arranged in small order, the first quartile and the third quartile are obtained, and the first 3 A lower limit calculated by subtracting the first quartile from the quartile to obtain the interquartile range, and subtracting the value obtained by multiplying the interquartile range by the sensitivity from the first quartile, and the sensitivity to the interquartile range A limit range consisting of an upper limit value calculated by adding a value multiplied to the third quartile is obtained, and when the hydraulic pressure value is less than the lower limit value or the hydraulic pressure value is greater than the upper limit value, it is determined that it is out of the limit range, Simultaneous structure elevation system using statistical analysis that further performs safety measures when there is an oil pressure value outside the limit range based on the quartile.
상기 유압공급장치는
상기 복수의 유압구동기마다 연결되어 상기 유압구동기로 공급되는 유압을 제어하는 제어밸브;
상기 제어밸브를 통하여 상기 복수의 유압구동기로 유압을 제공하는 유압펌프; 및
유압을 전달하는 오일을 저장하는 오일탱크를 포함하는, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 시스템.The method according to claim 1,
The hydraulic supply device
A control valve connected to each of the plurality of hydraulic actuators to control hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuators;
A hydraulic pump providing hydraulic pressure to the plurality of hydraulic actuators through the control valve; And
Structure simultaneous lifting system using statistical analysis, including an oil tank that stores oil that transmits hydraulic pressure.
제어기가 상기 복수의 거리측정센서로부터 수신한 이동거리에 기초하여, 피어슨 상관계수를 이용하여 인상이 필요한 지점을 선정하고, 인상이 필요한 지점에 위치한 상기 유압구동기를 동작시키도록 상기 유압공급장치를 제어하는 통계기반 인상단계를 포함하고,
상기 통계기반 인상단계는
상기 복수의 거리측정센서가 측정한 이동거리들을 서로 비교하여 복수의 피어슨 상관계수를 계산하는 상관계수 계산단계;
상기 복수의 피어슨 상관계수들 중에서 가장 작은 피어슨 상관계수를 선정하는 최소값 선정단계;
상기 가장 작은 피어슨 상관계수를 도출한 두 개의 지점 중에서 하나의 지점을 판별규칙을 이용하여 인상이 필요한 지점으로 선정하는 인상지점 선정단계; 및
상기 인상이 필요한 지점을 인상하도록 상기 유압공급장치를 제어하는 선정 지점 인상단계를 포함하는, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법.A moving distance measuring step in which a plurality of distance measuring sensors arranged for each of the plurality of hydraulic actuators measure the moving distance of the structure in real time when a plurality of hydraulic actuators receive hydraulic pressure from a hydraulic supply device to raise the structure; And
Based on the moving distances received from the plurality of distance measuring sensors, the controller selects a point where an impression is required using a Pearson correlation coefficient, and controls the hydraulic supply device to operate the hydraulic actuator located at the point where the impression is required. Including a statistical-based hike step,
The statistical-based raising step
A correlation coefficient calculation step of calculating a plurality of Pearson correlation coefficients by comparing moving distances measured by the plurality of distance measuring sensors with each other;
A minimum value selecting step of selecting the smallest Pearson correlation coefficient among the plurality of Pearson correlation coefficients;
An impression point selection step of selecting one of the two points from which the smallest Pearson correlation coefficient is derived as a point requiring an impression using a determination rule; And
A method of simultaneously raising a structure using statistical analysis, comprising a step of raising a selected point for controlling the hydraulic supply device to raise the point where the impression is required.
상기 판별규칙은
상기 가장 작은 피어슨 상관계수를 갖는 두 개의 지점의 이동거리를 비교하여 작은 지점을 우선적으로 인상이 필요한 지점으로 선정하고, 상기 두 개의 지점의 이동거리가 동일한 경우 정해진 순서에 따라 우선하는 지점을 인상이 필요한 지점으로 선정하는 것인, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법.The method of claim 6,
The above discrimination rules are
By comparing the moving distances of the two points having the smallest Pearson correlation coefficient, a small point is selected as a point that needs to be increased first, and if the moving distances of the two points are the same, the priority point is increased according to a predetermined order A method of simultaneously raising a structure using statistical analysis, which is to select a necessary point.
상기 복수의 유압구동기마다 연결된 복수의 유압측정센서가 상기 유압구동기에 공급되는 유압값을 실시간으로 측정하는 유압 측정단계; 및
상기 제어기가 상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값에 기초하여, 사분위수에 기초한 한계범위를 벗어나는 유압값이 존재하는 경우 안전조치를 수행하는 안전 감시 단계를 더 포함하고,
상기 안전 감시 단계는
상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값을 이용하여, 상기 구조물의 인상을 시작한 이후부터 현재까지 측정된 유압값들을 작은 순서대로 나열하고, 제1 사분위수와 제3 사분위수를 구하고, 상기 제3 사분위수에서 상기 제1 사분위수를 차감하여 사분위간 범위를 구하고, 상기 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 상기 제1 사분위수에서 차감하여 구하는 하한값과, 상기 사분위간 범위에 민감도를 곱한 값을 상기 제3 사분위수에 더하여 구하는 상한값으로 구성되는 한계범위를 산출하는 한계범위 산출단계;
상기 복수의 유압측정센서로부터 수신한 유압값이 상기 하한값보다 작거나 상기 상한값보다 큰지 비교하는 한계범위 비교단계; 및
상기 유압값이 상기 한계범위를 벗어나는 경우 상기 안전조치를 수행하는 조치단계를 포함하는, 통계분석을 이용한 구조물 동시인상 방법.The method of claim 6,
A hydraulic pressure measurement step of measuring a hydraulic pressure value supplied to the hydraulic actuator in real time by a plurality of hydraulic pressure measuring sensors connected to each of the plurality of hydraulic actuators; And
The controller further comprises a safety monitoring step of performing safety measures when there is a hydraulic pressure value out of the limit range based on the quartile based on the hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors,
The safety monitoring step
Using the hydraulic values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors, the hydraulic values measured from the start of the structure to the present are arranged in small order, the first quartile and the third quartile are obtained, and the first The interquartile range is obtained by subtracting the first quartile from the 3 quartile, the lower limit obtained by subtracting the value obtained by subtracting the first quartile range by the sensitivity multiplied by the interquartile range, and the sensitivity to the interquartile range. A limit range calculation step of calculating a limit range consisting of an upper limit value obtained by adding the multiplied value to the third quartile;
A limit range comparison step of comparing whether hydraulic pressure values received from the plurality of hydraulic pressure measurement sensors are smaller than the lower limit value or greater than the upper limit value; And
A method of simultaneously raising a structure using statistical analysis, comprising a step of performing the safety measure when the hydraulic pressure value is out of the limit range.
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